Đang tải... (xem toàn văn)
đồ án thiết kế lưới điện -đại học điện lục
BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC Khoa Kỹ Thuật Điện - - ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN Họ tên sinh viên: Mã sinh viên: GVHD: TRẦN THANH SƠN Ngành: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN, ĐIỆN TỬ Chuyên ngành: HỆ THỐNG ĐIỆN Lớp: Khóa: 2019 Hà Nội, tháng 11 năm 2021 LỜI NĨI ĐẦU Điện năng, nguồn lượng có vai trị vơ quan trọng thời đại ngày cho quốc gia Điện điều kiện tiên cho việc phát triển công nghiệp nghành sản xuất khác quốc gia Ở nước ta với kinh tế giai đoạn phát triển mạnh q trình “Cống Nghiệp Hóa Hiện Đại Hóa” đất nước điện yếu tố đóng vai trị then chốt cơng Vì nhu cầu điện cao, nhằm truyền tải điện đến hộ gia đình, cơng ty, nhà máy quan phủ đạt hiệu cao địi hỏi việc tính tốn kỹ lưỡng chi tiết, thơng số ,lựa chọn vật liệu điện phải thật xác Nhằm dảm bảo tính ổn định ,chất lượng điện tốt đến nơi tiêu thụ, phải đảm bảo hợp lý mặt kỹ thuật tiết kiệm mặt kinh tế Đồ án môn học đưa phương án có khả thực thi việc thiết kế mạng lưới điện cho khu vực gồm nguồn năm phụ tải Nhìn chung, phương án đưa đáp ứng yêu cầu mạng điện Tôi Nguyễn Trung Kiên, cam đoan nội dung đồ án thực hướng dẫn TS Trần Thanh Sơn Các số liệu kết đồ án trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Các tham khảo đồ án trích dẫn rõ ràng tên tác giả, tên cơng trình, thời gian nơi cơng bố Nếu khơng nêu trên, tơi hồn tồn chịu trách nhiệm đồ án Hà Nội, ngày 15 tháng 11 năm 2021 Người cam đoan ĐÁNH GIÁ CỦA GIẢNG VIÊN CHẤM TT Nội dung Tiểu luận thực đầy đủ Ý kiến nhận xét, đánh giá nội dung giao Các kết tính tốn, nội dung báo cáo xác, hợp lý Hình thức trình bày báo cáo Tổng điểm Các ý kiến khác: Hà Nội, ngày tháng năm Giáo viên chấm Giáo viên chấm MỤC LỤC CHƯƠNG I: PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM CỦA CÁC NGUỒN CUNG CẤP VÀ CÁC PHỤ TẢI…………………………………………………………………………… Phân tích nguồn phụ tải…………………………………………… …6 1.1 Phân tích nguồn………………………………………………………… 1.2 Phân tích phụ tải……………………………………………………………7 Tính tốn cơng suất…………………………………………………………….8 CHƯƠNG II: CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN………… Cân công suất tác dụng………………………………………………… Cân cơng suất phản kháng…………………………………………….…9 CHƯƠNG III: TÍNH TỐN KỸ THUẬT CHI TIẾT – SO SÁNH KINH TẾ CÁC PHƯƠNG ÁN…………………………………………………………………… 11 Dự kiến phương án nối dây………………………………………… ….11 1.1 Phương án 1……………………………………………………………….12 1.2 Phương án 2……………………………………………………………….13 1.3 Phương án 3……………………………………………………………….14 1.4 Phương án 4……………………………………………………………….15 1.5 Phương án 5……………………………………………………… …… 16 Tính tốn kỹ thuật phương án…………………………………………….16 2.1 Xác định điện áp định mức…………………………………………….…16 2.2 Chọn tiết diện dây dẫn……………………………………………… … 17 2.3 Kiểm tra điều kiện kỹ thuật…………………………………… ……17 2.4 Tính chi tiết kỹ thuật phương án………………………… ……19 So sánh kinh tế - kỹ thuật phương án…………………………………….28 3.1 Phương pháp tính tốn tiêu kinh tế………………………………… 28 3.2 Tính tốn cụ thể cho phương án………………………… ……… 30 CHƯƠNG IV: XÁC ĐỊNH SỐ LƯỢNG VÀ CÔNG SUẤT CÁC MÁY BIẾN ÁP, SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CHÍNH…………………….……………………………….….33 Chọn số lượng công suất máy biến áp…………………………………….33 Chọn sơ đồ nối dây cho trạm…………………………………………… 34 CHƯƠNG V: TÍNH TỐN CÁC CHẾ ĐỘ ĐIỂN HÌNH…………………………37 Phương pháp tính chung…………………………………………………… 37 Tính tốn chế độ điển hình mạng điện…………………………… 38 2.1 Chế độ cực đại……………………………………………………………38 2.2 Chế độ cực tiểu………………………………………………………… 40 2.3 Chế độ sau cố………………………………………………………….41 CHƯƠNG VI: TÍNH ĐIỆN ÁP CÁC NÚT PHỤ TẢI - LỰA CHỌN PHƯƠNG THỨC ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP………………………………………………… 42 Tính điện áp nút lưới điện……………………………………… 42 Lựa chọn phương thức điều chỉnh điện áp………………………………… 42 Tính tốn chọn đầu phân áp cho trạm chế độ làm việc…………44 CHƯƠNG VII: TÍNH CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ- KỸ THUẬT CỦA MẠNG ĐIỆN Vốn đầu tư xây dựng lưới điện……………………………………………….….46 Tính tốn tổn thất điện lưới điện……………………………… … 46 2.1 Tổn thất công suất tác dụng lưới điện…………………………… … 46 2.2 Tổn thất điện lưới điện…………………………………… …….47 Các loại chi phí giá thành…………………………………………………….47 3.1 Chi phí vận hành hàng năm Y……………………………………………… 47 3.2 Chi phí tính tốn hang năm Z……………………………………………… 48 3.3 Giá thành truyền tải điện β…………………………………………… 48 3.4 Giá thành xây dựng 1MW công suất phụ tải chế độ cực đại 48 CHƯƠNG I: PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM CỦA CÁC NGUỒN CUNG CẤP VÀ CÁC PHỤ TẢI Phân tích nguồn phụ tải: Sơ đồ địa lý: N (1 ô = 10km x 10km) Hình 1.1 Sơ đồ mặt nguồn phụ tải 1.1 Phân tích nguồn: - Nguồn có cơng suất vơ lớn có khả đáp ứng yêu cầu công suất phụ tải đảm bảo chất lượng điện áp - Nguồn có cơng suất vơ lớn đảm bảo điện áp góp cáo áp khơng đổi xảy biến động công suất phụ tải dù xảy ngắn mạch - Hệ số công suất trung bình góp cao áp NMĐ khu vực cosφ=0,85 Bảng 1.1 Khoảng cách từ nguồn đến phụ tải Phụ tải Khoảng cách(km) 44.72 36.06 1.2 Phân tích phụ tải : 60 31.62 50 Bảng 1.2 Số liệu phụ tải Thông số 21 Pmax (MW) Pmin (MW) Cosφ Udm (KV) YCDC điện áp KT Loại III Tmax (h) - Hệ thống điện thiết kế có phụ tải : Các hộ tiêu thụ 23 30 25 0.73×Pmax 0.88 22 KT KT KT II III II 4000 50 KT II + Phụ tải loại II : gồm phụ tải loại phụ tải có mức độ quan trọng cao, việc cung cấp phải mang tính liên tục Nếu gián đoạn ảnh hưởng nghiêm trọng tới kinh tế Vì phụ tải loại II phải cung cấp điện đường dây kép với trạm biến áp có hai máy làm việc song song trở lên , để đảm bảo độ tin cậy chất lượng điện truyền tải hệ thống + Phụ tải loại III: có phụ tải loại phụ tải quan trọng, để giảm chi phí đầu tư ta cần sử dụng đường dây đơn - Yêu cầu điều chỉnh điện áp : + Độ lệch điện áp góp hạ áp trạm biến áp yêu cầu điều chỉnh điện áp thường: Chế độ phụ tải cực đại: dUcp max % ≥ +2,5 % Chế độ phụ tải cực tiểu: dUcp % ≤+7,5 % Chế độ sau cố : dUcp sc % ≥ -2,5 % + Độ lệch điện áp góp hạ áp trạm biến áp yêu cầu điều chỉnh điện áp khác thường: Chế độ phụ tải cực đại: dUcp max % = +5 % Chế độ phụ tải cực tiểu: dUcp % = % Chế độ sau cố : dUcp sc % = ÷ % Tính tốn cơng suất: Pmin = 0.73×Pmax Smax = ; Smin = Qmax = Smax sinφ ; Qmin= Smin sinφ Bảng 1.3 Số liệu tính tốn phụ tải Phụ tải Loại Cosφ Sinφ Pmax (MW) III 0.88 0.47 21 II 0.88 III 0.88 II 0.88 II 0.88 0.47 0.47 0.47 0.47 23 30 25 50 Pmin (MW) Smax (MVA) Smin (MVA) Qmax (MVAr) 15.3 16.7 21.9 18.2 36.5 23.86 17.42 11.22 Qmin (MVAr) 8.19 26.14 19.08 12.28 8.97 34.09 24.89 16.02 11.70 28.41 20.74 13.35 9.75 56.82 41.48 26.70 19.49 CHƯƠNG II: CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN ************* Cân công suất hệ thống trước hết xem khả cung cấp tiêu thụ điện hệ thống có cân hay khơng? Sau sơ định phương thức vận hành cho nhà máy hệ thống, trạng thái vận hành cực đại, cực tiểu sau cố Để hệ thống điện làm việc ổn định ta cần cân công suất tác dụng cân công suất phản kháng Cân công suất tác dụng: Trong đồ án ta giả thiết: + Nguồn điện đủ cung cấp cho nhu cầu công suất tác dụng + Tổng công suất tự dùng công suất dự trữ hệ thống không Sự cân công suất tác dụng hệ thống biểu diễn biểu thức: Pyc = m∑ Pptmax + ∑ P +Ptd + Pdt Trong đó: PF : Tổng cơng suất phát Pyc : Tổng công suất yêu cầu ∑ Pptmax : Tổng công suất phụ tải chế độ cực đại ∑ P : Tổng tổn thất công suất tác dụng Ptd : Công suất tự dùng nhà máy điện.( ∑Ptd=0) Pdt : Công suất dự trữ hệ thống.( ∑Pdt=0) m : hệ số đồng thời (m = ) - ∑ Pptmax = P1+P2+P3+P4+P5+P6 =21+23+30+25+50= 149 (MW) - ∑P = 5% ∑Pptmax = 0,05 149 = 7,45 (MW) - Vậy ta có tổng cơng suất tác dụng yêu cầu hệ thống : PF = Pyc = m∑ Pptmax + ∑P =149 + 7,45 = 156,45 (MW) Cân công suất phản kháng: - Cân công suất tác dụng trước tiên để giữ tần số ổn định Còn để giữ điện áp ổn định cần phải có cân cơng suất phản kháng hệ thống - Sự cân công suất phản kháng hệ thống biểu diễn biểu thức: QF = Qyc Qyc= m ∑Qptmax + ∑∆QBA + ∑∆QL – ∑Qc + Qtd + Qdt Trong đó: QF : Công suất phản kháng phát hệ thống Qyc : Tổng công suất phản kháng yêu cầu ∑Qptmax : Tổng công suất phản kháng phụ tải chế độ cực đại ∑∆QBA : Tổn thất công suất phản kháng máy biến áp ∑∆QBA= 15% ∑Qptmax ∑∆QL : Tổng tổn thất công suất phản kháng cảm kháng đường dây mạng điện ∑QC :Tổng công suất phản kháng điện dung đường dây sinh ∑QC = ∑∆QL Qtd Qdt m : Công suất phản kháng tự dùng nhà máy điện, ∑Qtd=0 : Công suất dự trữ hệ thống ∑Qdt=0 : hệ số đồng thời (m = ) - QF = PF tgφF = 156,45 0,62 = 96,999 (MVAr) - ∑Qptmax= Q1+Q2+Q3+Q4+Q5 =11,12+12,28+16,02+13,35+26,7= 79,58 (MVAr) - ∑∆QBA= 15%∑Qptmax = 0,15 79,58 = 11,94 (MVAr) - Vậy ta có tổng cơng suất phản kháng u cầu hệ thống là: Qyc= m ∑Qptmax + ∑∆QBA = 79,58 + 11,94 = 91,52 (MVAr) => Ta thấy Qyc = 91,52 < QF = 96,999 MVAr, nên ta khơng phải bù cơng suất phản kháng CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN KỸ THUẬT CHI TIẾT – SO SÁNH KINH TẾ CÁC PHƯƠNG ÁN Dự kiến phương án nối dây: 10 Hình 2: Sơ đồ hệ thống góp -Đối với trạm cuối ta có trường hợp: +Phụ tải loại III ta dùng sơ đồ đường dây – máy biến áp + Phụ tải loại I ta dùng sơ đồ cầu Sơ đồ cầu Sơ đồ cầu ngồi - Đối với trạm có hai máy biến áp nối vào đường dây người ta sử dụng sơ đồ cầu 34 + Nếu có đồ thị phụ tải ngày đêm trạm không phẳng, để giảm tổn thất công suất điện trạm nên cắt hai máy biến áp ngày đêm Trong trường hợp ta dùng sơ đồ cầu + Trong trường hợp có đồ thị ngày đêm trạm phẳng dùng sơ đồ cầu Ta sử dụng công thức sau để chọn sử dụng sơ đồ cầu cầu cho hợp lý Sgh = SdmB - So sánh công suất cực tiểu phụ tải Smin Sgh + Nếu Smin ≤ Sgh dùng sơ đồ cầu ngồi + Nếu Smin > Sgh dùng sơ đồ cầu Tính tốn theo cơng thức ta có bảng sau: Phụ tải Số lộ 2 Smin (MVA) 19.08 20.74 41.48 SdmB (MVA) 16 16 32 Loại sơ đồ 85 85 145 21 21 35 Sơ đồ cầu Sơ đồ cầu Sơ đồ cầu Kết luận - Sơ đồ nối dây ta chọn sơ đồ hệ thống góp nhằm đảm bảo tính cung cấp điện an tồn liên tục Khi vận hành góp vận hành cịn góp dự trữ - Phụ tải loại II ta sử dụng sơ đồ cầu - Phụ tải loại III ta sử dụng sơ đồ đường dây- máy biến áp 35 CHƯƠNG V: TÍNH TỐN CÁC CHẾ ĐỘ ĐIỂN HÌNH **************** Phương pháp tính chung 1.1 Tổn thất công suất máy biến áp ZB PCu + j QCu Ppt + jQpt P0 + j Q0 Sơ đồ thay máy biến áp cuộn dây -Tổn thất công suất máy biến áp gồm thành phần, tổn thất sắt lõi thép tổn thất đồng cuộn dây máy biến áp: SB = S0 + SCu = PB + QB I %.S dmB + Tổn thất lõi thép máy biến áp : 100 I %.S dmB 0 = n P0+ j n Q0 = n P0 + j.n 100 (MVA) -Trong : P0 : Tổn thất khơng tải máy biến áp (MW) Q0 : Tổn thất công suất từ hóa lõi thép máy biến áp (MVAr) n : Số lượng máy biến áp I0% : Dịng điện khơng tải phần trăm SđmB: Cơng suất định mức máy biến áp 36 +Tổn thất đồng máy biến áp Cu = ZB (MVA) Trong : S : Công suất phụ tải ( MVA) ZB :tổng trở máy biến áp Vậy tổn thất công suất máy biến áp: ∆= (n ∆P0 + j.n.∆Q0) + ZB (MVA) 1.2 Tổn thất công suất đường dây Rd + jXd Spt jQ c jQ c Sơ đồ thay đường dây -Tổn thất công suất chạy đường dây xác định theo công thức: ∆Sd = ( Rd + jXd ) (MVA) -Trong đó:S: Cơng suất toàn phần chạy đường dây (MVA) Rd : Điện trở đường dây (Ω) Xd : Điện kháng đường dây (Ω) Tính tốn chế độ điển hình mạng điện 2.1 Chế độ cực đại Xét đường dây N-2: N x AC - 70 36,06 km 2 x TDH-16000/110 -Sơ đồ thay N jQcđ jQcc ∆S0 37 Ta có: =RN-2 + j.XN-2 = 8,11+7,93j (Ω), BN-2 = 2.36,06.2,58.10-6 = 1.86.10-4(S) -Tổn thất công suất lõi thép máy biến áp : 0 = n.( P0+ j Q0 ) = 2.(21+136j).10-3= 0,042+ 0,272j (MVA) = 0,5 (RB + j.XB) = 0,5.(4,38+86,7j) = 2,19+43,35j (Ω) -Tổn thất tổng trở máy biến áp : = = (2,19+43,35j) = 0,123+2,435j (MVA) -Công suất trước tổng trở máy biến áp : = + = 23+12,28j+0,123+2,435j = 23,123+14,715j (MVA) = + 0 = 23,123+14,715j + 0,042+0,272j= 23,165+14,987j (MVA) -Qcc = = 1,86.0,5.10-4.1102 = 1,126(MVAr) - = – j Qcc = 23,165+14,987j – 1,126j = 23,165+13,861j (MVA) -Tổn thất công suất đường dây N-2 : = = (8,11+7,93j) = 0,488+0,478j (MVA) -Dịng cơng suất trước tổng trở đường dây : = + = 23,165+13,861j+0,488+0,478j = 23,653+14,339j (MVA) -Công suất điện dung đầu đường dây là: Qcđ = Qcc = 1,126(MVAr) - = – j Qcđ = 23,653+14,339j -1,126j = 23,653+13,213j (MVA) -Các đường dây cịn lại tính tương tự Bảng 2.1.Thông số phần tử sơ đồ thay đường dây chế độ cực đại Đoạn N-1 N-2 N-3 N-4 N-5 Pi 21 23 30 25 50 Sn-ic 21.148+13.311j 23.165+13.861j 30.18+18.632j 25.187+15.513j 50.32+31.297j Qi 11.22 12.28 16.02 13.35 26.7 RN-i 12.1 8.11 12.6 7.11 5.25 XN-i 18.92 7.93 24.96 6.96 10.40 SBi 21.119+13.839j 23.123+14.715j 30.138+19.347j 25.145+16.228j 50.25+32.475j Tổng B(10-4) 1.20 1.86 1.64 1.63 2.74 RB-i 2.54 2.19 1.44 2.19 0.94 SN-id 21.772+14.287j 23.653+14.339j 31.49+21.227j 25.701+16.016j 51.844+34.315j XB-i 55.9 43.35 34.8 43.35 21.75 ΔP0 0.029 0.042 0.042 0.042 0.07 ΔQ0 0.2 0.272 0.28 0.272 0.48 Sn-i 21.772+13.559j 23.653+13.213j 31.49+20.232j 25.701+15.029j 51.844+32.657j 154.46+94.69j Cân xác cơng suất hệ thống -Từ bảng ta có tổng cơng suất u cầu góp nguồn 110kV: 38 = = 154,46+94,69j (MVA) -Để đảm bảo điều kiện cân cơng suất hệ thống nguồn điện phải cung cấp đủ cơng suất theo u cầu Vì tổng công suất tác dụng nguồn cung cấp phải là: Pcc = 154,46 (MW) -Hệ số công suất nguồn cos = 0,85, tổng công suất phản kháng nguồn cung cấp là: Qcc = Pcc tan = 154,46 0,62= 95,765 (MVAr) -Như ta có: = Pcc + j Qcc = 154,46+95,765j (MVA) -Ta thấy công suất phản kháng nguồn cung cấp lớn công suất phản kháng yêu cầu nên ta không cần tiến hành bù công suất phản kháng chế độ phụ tải cực đại 2.2 Chế độ cực tiểu Tính tốn tương tự ta có bảng Đoạn N-1 N-2 N-3 N-4 N-5 Pi 15.33 16.79 21.90 18.25 36.50 Sn-ic 15.423+9.058j 16.898+9.414j 22.015+12.758j 18.369+10.569j 36.703+21.39j Qi 8.19 8.97 11.70 9.75 19.49 RN-i 12.1 8.11 12.6 7.11 5.25 XN-i 18.92 7.93 24.96 6.96 10.40 SBi 15.394+9.586j 16.856+10.268j 21.973+13.473j 18.327+11.284j 36.633+22.568j Tổng B(10-4) 1.20 1.86 1.64 1.63 2.74 RB-i 2.54 2.19 1.44 2.19 0.94 SN-id 15.743+9.558j 17.149+9.659j 22.689+14.094j 18.633+10.827j 37.486+22.941j XB-i 55.9 43.35 34.8 43.35 21.75 ΔP0 ΔQ0 0.029 0.2 0.042 0.272 0.042 0.28 0.042 0.272 0.07 0.48 Sn-i 15.743+8.83j 17.149+8.533j 22.689+13.099j 18.633+9.84j 37.486+21.283j 111.7+61.585j Cân xác cơng xuất hệ thống -Từ bảng ta có tổng cơng suất u cầu góp nguồn 110kV: = = 111,7+61,585j (MVA) -Để đảm bảo điều kiện cân công suất hệ thống nguồn điện phải cung cấp đủ cơng suất theo u cầu Vì tổng cơng suất tác dụng nguồn cung cấp phải là: Pcc = 111,7 (MW) 39 -Khi hệ số công suất nguồn cos = 0,85 tổng cơng suất phản kháng nguồn cung cấp là: Qcc = Pcc tan = 111,7 0,62= 69,254 (MVAr) -Như ta có: = Pcc + jQcc = 111,7+69,254j (MVA) -Ta thấy công suất phản kháng nguồn cung cấp lớn công suất phản kháng yêu cầu nên ta không cần bù công suất phản kháng chế độ phụ tải cực tiểu 2.3 Chế độ sau cố -Trong hệ thống điện có nhiều cố xảy mà ta khơng thể tính tốn hết Do ta xét trường hợp cố coi điển hình: đứt dây lộ kép -Với giả thiết cố xảy chế độ phụ tải cực đại cố không xếp chồng Đồng thời xét trường hợp ngừng mạch đường dây phụ tải cực đại Ta có bảng sau: Đoạn Pi Qi RN-i XN-i N-2 N-4 N-5 23 25 50 12.28 13.35 26.7 8.11 7.11 5.25 7.93 6.96 10.40 Sn-ic 23.165+14.424j 25.187+16.006j 50.32+31.126j SBi 23.123+14.715j 25.145+16.228j 50.25+31.475j Tổng B (10-4) 0.930 0.816 1.370 RB-i 2.19 2.19 0.94 XB-i ΔP0 ΔQ0 43.35 0.042 0.272 43.35 0.042 0.272 21.75 0.07 0.48 SN-id 23.664+14.912j 25.71+16.518j 51.839+32.135j Sn-i 23.664+14.349j 25.71+16.024j 51.839+31.306j 101.213+61.679j Cân xác cơng xuất hệ thống -Từ bảng ta có tổng cơng suất u cầu góp nguồn 110kV: = = 101,213+61,679j (MVA) -Để đảm bảo điều kiện cân công suất hệ thống nguồn điện phải cung cấp đủ cơng suất theo u cầu Vì tổng cơng suất tác dụng nguồn cung cấp phải là: Pcc = 101,213 (MW) -Khi hệ số công suất nguồn cos = 0,85 tổng cơng suất phản kháng nguồn cung cấp là: Qcc = Pcc tan = 101,213 0.62= 62,75 (MVAr) -Như ta có: = Pcc + j Qcc = 101,213+62,75j (MVA) -Ta thấy công suất phản kháng nguồn cung cấp lớn công suất phản kháng yêu cầu nên ta không cần bù công suất phản kháng chế độ sau cố 40 CHƯƠNG VI: TÍNH ĐIỆN ÁP CÁC NÚT PHỤ TẢI - LỰA CHỌN PHƯƠNG THỨC ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP Tính điện áp nút lưới điện: - Chọn góp 110 kV hệ thống nút điện áp sở Trong chế độ phụ tải cực đại chế độ sau cố, chọn điện áp U cs = 110%.Udm = 121 kV; chế độ phụ tải cực tiểu lấy Ucs = 105%.Udm = 115,5 kV 1.1 Chế độ phụ tải cực đại: (Ucs = 121kV) Đường dây N-1 -Điện áp góp cao trạm là: U1 = Ucs – = 121 – = 116,59 (kV) -Điện áp góp hạ áp quy phía cao là: U1H =U1 – =U1– =116,59– =109,49 (kV) Bảng 1.1.Tính tương tự cho đường dây cịn lại, ta có bảng Đoạn N-1 N-2 N-3 N-4 N-5 RN-i 12.1 8.11 12.6 7.11 5.25 XN-i 18.92 7.93 24.96 6.96 10.40 RB-i 2.54 2.19 1.44 2.19 0.94 XB-i 55.9 43.35 34.8 43.35 21.75 PBi 21.119 23.123 30.138 25.145 50.25 QBi 13.839 14.715 19.347 16.228 32.475 PN-id 21.772 23.653 31.49 25.701 51.844 QN-id 14.287 14.339 21.227 16.016 34.315 Ui(kV) 116.59 118.47 113.34 118.57 115.8 UiH(kV) 109.49 112.66 107.02 112.17 109.29 1.2 Chế độ phụ tải cực tiểu : (Ucs = 115,5 kV) Bảng 1.2.Tính tốn tương tự chế độ phụ tải cực đại, ta có bảng: Đoạn RN-i XN-i RB-i XB-i PBi QBi N-1 N-2 N-3 N-4 N-5 12.1 8.11 12.6 7.11 5.25 18.92 7.93 24.96 6.96 10.40 2.54 2.19 1.44 2.19 0.94 55.9 43.35 34.8 43.35 21.75 15.394 16.856 21.973 18.327 36.633 9.586 10.268 13.473 11.284 22.568 PN-id QN-id Ui(kV) UiH(kV) 15.743 9.558 112.29 17.149 9.659 113.63 22.689 14.094 109.98 18.633 10.827 113.7 37.486 22.941 111.73 107.16 109.39 105.43 109.05 107.03 1.3 Chế độ sau cố: (Ucs=121kV) Bảng 1.3.Ta xét đứt dây lộ kép,ta có bảng: Đoạn RN-i XN-i RB-i XB-i PBi N-2 8.11 7.93 2.19 43.35 23.123 N-4 7.11 6.96 2.19 43.35 25.145 N-5 5.25 10.40 0.94 21.75 50.25 QBi 14.71 16.22 31.47 PN-id 23.664 25.71 51.839 QN-id 14.912 16.518 32.135 Ui(kV) UiH(kV) 118.44 112.62 118.54 112.14 115.99 109.68 Lựa chọn phương thức điều chỉnh điện áp 41 Tất phụ tải mạng điện thiết kế có yêu cầu điều chỉnh điện áp khác thường Để đảm bảo chất lượng điện áp cung cấp cho hộ tiêu thụ cần sử dụng máy biến áp điều chỉnh điện áp tải Trạm có yêu cầu điều chỉnh điện áp khác thường, độ lệch điện áp góp hạ áp trạm quy định sau: Khi phụ tải cực đại : Khi phụ tải cực tiểu: Khi cố : Điện áp yêu cầu góp hạ áp trạm xác định theo công thức sau: Đối với mạng điện thiết kế ) Dựa vào yêu cầu điều chỉnh điện áp khác thường phụ tải ta xác định điện áp yêu cầu góp hạ áp hộ phụ tải sau: Máy biến áp có điều chỉnh điện áp tải: Gồm 19 nấc điều chỉnh phạm vi điều chỉnh 9x1,78% Bảng 2.2: Thông số điều chỉnh máy biến áp điều chỉnh tải: 42 Tính tốn chọn đầu phân áp cho trạm chế độ làm việc Phụ tải 1: Chế độ phụ tải cực đại Điện áp đầu phân áp: Dựa vào bảng 2.2 ta chọn đầu tiêu chuẩn n = -5, với điện áp đầu điều chỉnh tiêu chuần Điện áp thực góp hạ áp bằng: =22,99 kV Độ lệch điện áp góp hạ áp : Như đầu điện áp tiêu chuẩn chọn phù hợp Chế độ phụ tải cực tiểu Điện áp đầu phân áp: Dựa vào bảng 2.2 ta chọn đầu tiêu chuẩn n = -4, với điện áp đầu điều chỉnh tiêu chuần Điện áp thực góp hạ áp bằng: =22,07 kV Độ lệch điện áp góp hạ áp : Như đầu điện áp tiêu chuẩn chọn phù hợp Chế độ sau cố Điện áp đầu phân áp: Dựa vào Bảng 2.2 ta chọn đầu tiêu chuẩn n = -3, với điện áp đầu điều chỉnh tiêu chuần Điện áp thực góp hạ áp bằng: = 22,76kV Độ lệch điện áp góp hạ áp : 43 Như đầu điện áp tiêu chuẩn chọn phù hợp Bảng 3.1 : Chọn đầu phân áp cho chế độ phụ tải cực đại Trạm YCĐC KT KT KT KT KT UHmax 109.49 112.66 107.02 112.17 109.29 Uđcmax 104.28 107.30 101.92 106.83 104.09 Utc 104.765 106.812 102.718 106.812 104.765 nấc -5 -4 -6 -4 -5 Utmax 22.99 23.20 22.92 23.10 22.95 dUmax 4.5 5.5 4.2 5.0 4.3 Bảng 3.2: Chon đầu phân áp cho chế độ phụ tải cực tiểu Trạm YCĐC KT KT KT KT KT UHmin 107.16 109.39 105.43 109.05 107.03 Uđcmin 107.16 109.39 105.43 109.05 107.03 Utc 106.812 108.859 104.765 108.859 106.812 nấc -4 -3 -5 -3 -4 Utmin 22.07 22.11 22.14 22.04 22.04 dUmin 0.3 0.5 0.6 0.2 0.2 Bảng 3.3: Chọn đầu phân áp cho chế độ phụ tải sau cố Trạm YCĐC KT KT KT UHsc 112.62 112.14 109.68 Uđcsc 107.26 106.80 104.46 Utc 108.859 106.812 104.765 nấc -3 -4 -5 Utsc 22.76 23.10 23.03 dUsc 3.5 5.0 4.7 CHƯƠNG VII: TÍNH CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ- KỸ THUẬT CỦA MẠNG ĐIỆN Vốn đầu tư xây dựng lưới điện -Tổng vốn đầu tư xây dựng mạng điện xác định theo công thức: K = K đ + Kt (1) -Trong đó: + Kđ : Tổng vốn đầu tư xây dựng đường dây 44 Kđ = 94774.78.106 ≈ 94,77 109 đồng + Kt : Tổng vốn đầu tư xây dựng trạm biến áp Kt = (2) -Với KBi giá thành máy biến áp, n hệ số trạm biến áp ; n = với trạm có máy biến áp, n = 1,8 với trạm có máy biến áp -Vốn đầu tư cho trạm hạ áp xác định theo bảng sau: Trạm Loại MBA sử dụng TPDH-25000/110 TDH-16000/110 TPDH-40000/110 TDH-16000/110 TPDH-32000/110 n Giá thành/1mba (.109đ) Ktba(.109đ) 19 13 25 13 22 19.0 23.4 25.0 23.4 39.6 130.4 1.8 1.8 1.8 Tổng -Vậy tổng vốn đầu tư xây dựng mạng điện là: K = Kđ + Kt = 94,77 109 + 130,4.109 = 225,17.109 (đ) Tính tốn tổn thất điện lưới điện 2.1 Tổn thất công suất tác dụng lưới điện -Tổn thất công suất tác dụng mạng điện: gồm tổn thất công suất tác dụng đường dây tổn thất công suất tác dụng trạm biến áp Theo tính tốn chương ta có bảng thống kê sau đây: Phụ tải Đường dây N-1 N-2 N-3 N-4 N-5 Tổng ΔPd 0.624 0.488 1.310 0.514 1.524 4.461 ΔP0 0.029 0.042 0.042 0.042 0.07 0.225 ΔPB 0.119 0.123 0.138 0.145 0.250 0.775 Vậy tổn thất cơng suất tồn mạng là: ∆P = ∆Pd + ∆P0 + ∆PB = 4.461+0.225+0.775= 5,461 (MW) -Tổn thất công suất tác dụng mạng điện tính theo(%) bằng: ∆P% = 100 = 100 = 3,665% 2.2 Tổn thất điện lưới điện -Tổn thất điện lưới điện tính sau: 45 -Trong đó: : Tổn thất công suất tác dụng đường dây : Tổn thất công suất tác dụng cuộn dây máy biến áp : Thời gian tổn thất công suất lớn phụ tải t : Thời gian làm việc năm lưới điện, t = 8760 h -Ta có bảng tính tốn sau: Phụ tải Đường dây N-1 N-2 N-3 N-4 N-5 ΔPd ΔP0 ΔPb Tmax τ (ΔPd+ΔPB).τ ΔP0.t 0.624 0.488 1.310 0.514 1.524 0.029 0.042 0.042 0.042 0.07 Tổng 0.119 0.123 0.138 0.145 0.250 4000 4000 4000 4000 4000 2405,29 2405,29 2405,29 2405,29 2405,29 1787.13 1469.63 3482.86 1585.09 4266.98 12591.69 254.04 367.92 367.92 367.92 613.20 1971 Tổn thất điện mạng điện là: ∑∆A = ∑ (∆Pd+∆PB).τ + ∑ ∆P0.t = 12591,69+1971= 14562,69 (MWh) Tổng điện hộ tiêu thụ nhận năm là: A = ∑ Pmax.Tmax = 149.4000 = 596000 MWh Tổn thất điện mạng điện : ∆A(%) = = 2,443 (%) Các loại chi phí giá thành 3.1 Chi phí vận hành hàng năm Y -Các chi phí vận hành hàng năm mạng điện xác định sau: Y = avhd.Kđ + avht Kt + ∑ΔA.c -Trong đó: avhd : hệ số vận hành đường dây (avhd = 0,04) avht : hệ số hành thiết bị trạm biến áp (avht = 0,1) c : giá thành 1kWh điện tổn thất Theo đề có: c = 1500đ/kW.h -Như chi phí vận hành hàng năm cho mạng điện là: Y = 0,04.94,77.109 + 0,1.130,4.109 +14562,69.103.1500 =38,67.109 (đ) 3.2 Chi phí tính tốn hàng năm Z 46 -Chi phí tính tốn hàng năm xác định theo công thức: Z = atc K + Y -Trong đó, atc hệ số định mức hiệu vốn đầu tư (atc = 0,125) Do chi phí tính tốn bằng: Z = 0,125 225,17.109 + 38,67.109 = 66,816.109 (đ) 3.3 Giá thành truyền tải điện β -Giá thành truyền tải điện xác định theo công thức: β = 64,882.103 (đ/MWh) = 64,882 (đ/kWh) 3.4 Giá thành xây dựng 1MW công suất phụ tải chế độ cực đại Giá thành xây dựng MW công suất phụ tải xác định theo biểu thức: Ko = = = 1,511 109 (đ/MW) Kết luận: Từ kết tính tốn tổng kết ta xác định tiêu kinh tế kỹ thuật chủ yếu lưới điện cần thiết kế ,từ yêu cầu trang thiết bị ,xây dựng ,vận hành vốn đầu tư ban đầu để vận hành dự án Đây bước chuẩn bị cuối trước dự án chấp nhận đưa vào thực Bảng tiêu kinh tế - kĩ thuật hệ thống điện thiết kế: STT Các tiêu Đơn vị Giá trị Tổng công suất phụ tải cực đại, ∑Pmax MW 149 Tổng chiều dài đường dây km 222,4 Tổng công suất máy biến áp hạ áp, ∑SdmB MVA 193 Tổng vốn đầu tư cho mạng điện, K 109 đ 225,17 Tổng vốn đầu tư cho đường dây, Kđ 109 đ 94,77 Tổng vốn đầu tư cho trạm biến áp, Kt 109 đ 130,4 Tổng điện phụ tải tiêu thụ, A MW.h 596000 47 Tổn thất điện áp lớn bình thường, ∆Umaxbt % 6,43 Tổn thất điện áp lớn cố, ∆Umaxsc % 8,93 10 Tổng tổn thất công suất tác dụng, ∆P MW 5,461 11 Tổng tổn thất công suất tác dụng phần trăm, ∆P% % 3,665 12 Tổng tổn thất điện năng, ∆A MWh 14562,69 13 Tổng tổn thất điện phần trăm, ∆A% % 2,443 14 Chi phí vận hành năm, Y 109 đ 38,67 15 Chi phí tính tốn năm, Z 109 đ 66,816 16 Giá thành truyền tải điện năng, β đ/kWh 64,882 17 Giá thành xây dựng MW công suất phụ tải cự đại 109 đ/MW 1,511 48 ... MẠNG ĐIỆN Vốn đầu tư xây dựng lưới điện? ??…………………………………………….….46 Tính tốn tổn thất điện lưới điện? ??…………………………… … 46 2.1 Tổn thất công suất tác dụng lưới điện? ??………………………… … 46 2.2 Tổn thất điện lưới điện? ??…………………………………... chuẩn tổn thất điện áp: Điện cung cấp cho hộ tiêu thụ đặc trưng tần số dòng điện độ lệch điện áp so với điện áp định mức cực thiết bị dùng điện Khi thiết kế mạng điện thường giả thiết hệ thống... tải đến nguồn - Điện áp định mức mạng điện thiết kế chọn đồng thời với sơ đồ cung cấp điện - Điện áp định mức mạng sơ mạng điện xác định theo giá trị công suất đường dây mạng điện theo chiều